第六单元实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学学案聚焦二氧化碳的实验室制取与性质核心知识点，通过生活情境问题（如汽水气泡、灭火器原理）导入，衔接气体制取装置选择依据与物质性质用途关系，以课前预习填空、实验步骤引导、拓展实验设计为学习支架，系统梳理知识脉络。 该资料特色在于融合生活情境与实验探究，通过对比实验培养科学思维中的证据推理能力，自主设计拓展实验提升科学探究与实践素养，分层习题（A/B/C层）兼顾基础与提升，强调实验规范操作渗透科学态度，助力学生建立化学服务生活的意识，有效巩固知识与技能。

实验活动 3 二氧化碳的实验室制取与性质 学案 一、学习目标 1. 化学观念 建立物质结构决定性质、性质决定制取方法与用途的化学观念，理解物理、化学性质和收集、检验、验满方法的内在关联； 认识碳酸盐与酸的反应规律、和水、碱的转化规律，建立碳元素化合物转化的物质转化观。 2. 科学思维 根据的密度、溶解性推理发生装置、收集装置的选型逻辑，形成气体制取的系统化推理思维； 通过多组对比实验（石蕊变色实验、倾倒蜡烛实验），基于实验现象归纳的性质，掌握现象→结论的证据推理方法。 3. 科学探究 能规范完成制取、气密性检查、气体收集、性质验证全流程实验操作，落实气体制取的完整探究步骤； 能自主设计碳酸饮料中检验的拓展实验，完成实验方案设计、操作、现象分析与评价。 4. 科学态度与责任 严格遵守实验操作规范（试管加热、倾倒气体、试剂取用等细节），养成严谨规范的实验操作习惯； 体会相关实验在生活场景（汽水、消防灭火）中的应用，建立化学服务生活的意识。 二、课前预习 （一）生活情境问题 家里的汽水摇晃打开后会冒出大量气泡，消防中常用二氧化碳灭火器扑灭火灾，请结合你已学知识思考： 汽水摇晃释放的气体是什么？为什么摇晃会让气体大量逸出？ 可以灭火，利用了它的哪些特点？ （二）教材基础填空 实验室制取的固体原料为________________________，液体试剂为________________________；收集采用________________________法，依据是密度比空气大且能溶于水。 检查是否集满的操作：将________________________放在集气瓶________________________，若出现________________________的现象，证明气体已收集满。 将缓慢倒入放有燃着短蜡烛的烧杯中，会观察到________________________的现象，说明具有________________________、________________________的性质。 向滴有石蕊溶液的蒸馏水中通入，溶液颜色变化为________________________，原因是生成了________________________（填化学式）；对该试管加热后溶液变回紫色，原因是________________________。 向澄清石灰水中通入，观察到________________________现象，该反应的化学方程式为________________________。 本次实验给出的实验用品包含烧杯、试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台（带铁夹）、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、火柴；石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水；你还需要补充的实验用品是________________________（写出一种合理答案即可）。 三、课堂探究 探究任务 1：二氧化碳的实验室制取实操 操作步骤与记录 装置连接与气密性检查：按图 6-21 连接装置，写出你采用的气密性检查操作与判断气密性良好的现象： 药品添加：用________________________（填仪器名称）取几小块石灰石放入试管，再小心加入 15mL 稀盐酸，立即塞紧橡胶塞。 试管内观察到的实验现象：________________________ 气体收集与验满：用向上排空气法收集气体，写出验满操作、现象： 收集满后用玻璃片盖好集气瓶，正放在桌面备用。 探究任务 2：二氧化碳的性质分组探究 实验（1）倾倒灭火实验（图 6-22） 操作：将集气瓶中缓慢向放有高低燃着蜡烛的烧杯倾倒，观察现象：________________________； 实验可得到的性质结论：物理性质________________________；化学性质________________________。 实验（2）与水的反应对比实验（图 6-23） 实验步骤 实验现象 现象分析 向 2mL 蒸馏水中滴 1~2 滴石蕊溶液 溶液呈____________________色 蒸馏水呈中性，不能使石蕊变色 向其中一支试管通入 溶液变为____________________色 与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性使石蕊变色 对变色的试管酒精灯加热 溶液变回____________________色 碳酸不稳定，受热易分解 加热操作注意事项：给试管液体加热初期，需要________________________，防止局部过热液体暴沸飞溅。 实验（3）与澄清石灰水反应 操作：取试管加入少量澄清石灰水，通入； 现象：________________________； 反应化学方程式：________________________。 拓展自选实验（经教师同意开展） 可探究溶解性实验：向充满的软塑料瓶倒入少量蒸馏水拧紧振荡，观察________________________现象，证明能溶于水。 探究配套想一想问题 如何检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳？ 倾倒蜡烛实验能证明二氧化碳具有什么性质？ 四、课堂检测 基础填空 1.实验室制的发生装置适用范围为________________________（反应物状态 + 反应条件）。 只能用向上排空气法收集的原因是①________________________；②________________________。 3.二氧化碳通入紫色石蕊溶液后溶液变红，________________________（填 “能” 或 “不能”）直接说明具有酸性。 4.检验二氧化碳气体的特征试剂是________________________。 实验简答 5.给通入变红的石蕊溶液加热时，为什么要不时移动试管？ 五、课后拓展 拓展任务：设计实验证明碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳 写出你的实验操作步骤： 预期实验现象： 对应反应的化学方程式： 六、课后习题 A 层 基础过关 1.实验室制取的原料是________________________和稀盐酸，反应的基本类型为________________________反应。 2.验满时木条要放在集气瓶________________________（填 “瓶口” 或 “瓶内”），检验时试剂要通入集气瓶________________________（填 “瓶口” 或 “瓶内”）。 3.倾倒灭火实验中，蜡烛________________________（填 “上层先灭” 或 “下层先灭”）。 4.石蕊溶液变红的碳酸受热分解的化学方程式为________________________。 5.取用块状石灰石需要使用的仪器是________________________。 B 层 能力提升 1.实验过程中若向石灰水中通入始终没有出现浑浊，请写出一条可能的原因和对应的解决办法。 2.写出二氧化碳灭火利用的两条化学性质和一条物理性质。 C 层 思维拓展 1.加热溶有二氧化碳的石蕊溶液时，操作要求 “不时移动试管使受热均匀”，如果集中对着试管底部加热，会出现什么安全问题？如何规避？ 七、问题与交流 在实验中你发现了什么问题？你是如何解决的？与同学交流。 怎样用实验证明碳酸饮料（如汽水）中含有二氧化碳？请试一试。 参考答案（含解析、易错提示、对应考点） 一、课前预习参考答案 （一）生活情境问题 答案：气体为二氧化碳；汽水在加压条件下溶解大量二氧化碳，摇晃后瓶内压强升高，打开瓶盖外界压强骤减，二氧化碳气体溶解度减小，大量从水中逸出形成气泡。 解析：气体溶解度随压强降低而减小，是二氧化碳储存于汽水的核心原理。 易错提示：只写出气体名称，未结合压强变化解释气泡产生原因。 考点：二氧化碳的溶解性、压强对气体溶解度的影响。 答案：二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，也不支持可燃物燃烧；倾倒后会覆盖在可燃物表面隔绝氧气，从而灭火。 解析：灭火原理为隔绝空气，同时结合物理、化学双重性质。 易错提示：只写化学性质，遗漏密度大于空气这一关键物理性质。 考点：二氧化碳性质在生活灭火场景中的应用。 （二）教材基础填空 答案：石灰石（或大理石）；稀盐酸；向上排空气 解析：实验室制取二氧化碳选用碳酸钙固体与稀盐酸；能溶于水、密度大于空气，不可用排水法收集。 易错提示：写浓盐酸、碳酸钙、排水法；浓盐酸易挥发氯化氢杂质，排水法会溶解。 考点：二氧化碳制取原料、气体收集方法选择依据。 答案：燃着的木条；瓶口；木条立即熄灭 解析：验满操作需将木条置于瓶口，利用不支持燃烧的性质判断集气瓶已满。 易错提示：使用带火星木条、将木条伸入瓶内；带火星木条用于检验氧气，伸入瓶内无法证明瓶口充满气体。 考点：二氧化碳验满规范操作。 答案：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭；密度比空气大；不能燃烧、不支持燃烧 解析：密度更大，下沉聚集在烧杯底部，下层蜡烛先缺氧熄灭。 易错提示：写上层蜡烛先熄灭，混淆二氧化碳与空气密度大小。 考点：二氧化碳物理、化学性质综合验证实验。 答案：紫色石蕊溶液变为红色；；碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，溶液恢复紫色 解析：与水化合生成酸性碳酸，碳酸受热分解酸性消失。 易错提示：误认为二氧化碳本身具有酸性；碳酸化学式书写错误。 考点：二氧化碳与水的反应、碳酸不稳定性。 答案：澄清石灰水变白色浑浊； 解析：与氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙白色沉淀，是检验特征反应。 易错提示：漏标沉淀符号、氢氧化钙化学式书写错误、配平出错。 考点：二氧化碳与碱的特征反应、化学方程式书写。 答案：胶头滴管（合理即可） 解析：实验需要取用石蕊溶液、稀盐酸等少量液体，题干仪器清单未包含胶头滴管。 易错提示：填写题干已列出的镊子、试管夹等仪器。 考点：化学实验基础仪器的选用。 二、课堂探究参考答案 探究任务 1 二氧化碳制取实操 答案：将导管末端浸入水中，双手紧握试管外壁，导管口冒出气泡；松开手后，导管内形成一段稳定水柱，证明气密性良好。 解析：利用气体热胀冷缩原理，是教材标准气密性检验操作。 易错提示：未将导管放入水中直接按压试管、只描述冒气泡不提及冷却后水柱。 考点：固液常温型装置气密性检验操作。 答案：镊子；固体表面持续产生大量气泡，石灰石固体缓慢溶解、体积变小 解析：块状固体药品使用镊子夹取；碳酸钙与盐酸反应生成气体。 易错提示：取用仪器写药匙（药匙用于粉末药品）；描述现象只写产生气泡。 考点：块状固体取用仪器、碳酸钙与盐酸反应现象。 答案：将燃着木条放在集气瓶瓶口，木条立即熄灭，证明二氧化碳收集满。 解析：验满操作核心判断依据为瓶口木条熄灭。 易错提示：木条伸入瓶内进行验满。 考点：二氧化碳验满操作。 探究任务 2 二氧化碳性质分组探究 实验（1）倾倒灭火实验 答案：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭；密度比空气大；不能燃烧，也不支持燃烧。 解析：气体下沉使下层蜡烛隔绝氧气，体现物理与化学双重性质。 易错提示：颠倒蜡烛熄灭顺序、遗漏物理性质。 考点：二氧化碳性质实验证据推理。 实验（2）二氧化碳与水对比实验 答案：紫；红；紫；不时移动试管，使试管内液体受热均匀 解析：中性蒸馏水不显色，碳酸使石蕊变红，加热碳酸分解恢复原色；移动试管防止局部过热液体飞溅。 易错提示：颜色顺序颠倒；加热操作只写防止试管炸裂，未说明液体暴沸风险。 考点：二氧化碳与水的对比实验、液体加热操作规范。 实验（3）澄清石灰水反应 答案：澄清石灰水变白色浑浊； 解析：碳酸钙沉淀形成浑浊，为检验二氧化碳的专属反应。 易错提示：漏沉淀符号、化学式书写错误。 考点：二氧化碳检验反应方程式。 拓展溶解性实验 答案：软塑料瓶变瘪 解析：溶于水，瓶内气体减少、压强降低，大气压将瓶子压瘪。 易错提示：描述现象写 “有气泡产生”。 考点：二氧化碳水溶性验证实验。 想一想问题 答案：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条立刻熄灭，证明二氧化碳已集满。 解析：瓶口充满时木条无法持续燃烧。 易错提示：木条伸入瓶内操作。 考点：二氧化碳验满原理与操作。 答案：物理性质：二氧化碳密度比空气大；化学性质：二氧化碳不能燃烧，也不支持一般可燃物燃烧。 解析：蜡烛分层熄灭对应两条核心性质。 易错提示：只写化学性质，遗漏密度相关物理性质。 考点：实验现象推导物质性质。 三、课堂检测参考答案 1.答案：固体药品和液体药品在常温下发生反应，不需要加热 解析：石灰石固体、稀盐酸液体，常温反应无需酒精灯加热。 易错提示：仅写 “固液反应”，未补充常温条件。 考点：气体发生装置选择依据。 2.答案：二氧化碳密度比空气大；二氧化碳能溶于水，且可与水发生反应 解析：向上排空气法适配密度大于空气的气体；排水法不适用于溶于水的气体。 易错提示：只写密度大，忽略溶于水的限制条件。 考点：气体收集装置选择依据。 3.答案：不能 解析：使石蕊变红的是碳酸，本身不含氢离子，不具备酸性。 易错提示：填写 “能”，混淆二氧化碳与碳酸的性质。 考点：二氧化碳与水反应的本质。 4.答案：澄清石灰水（氢氧化钙溶液） 解析：澄清石灰水遇产生专属白色浑浊，为特征检验试剂。 易错提示：填写燃着木条、紫色石蕊溶液，无法唯一确定气体为。 考点：二氧化碳专属检验试剂。 5.答案：使试管内液体整体受热均匀，避免试管局部温度过高，液体暴沸飞溅，防止烫伤实验者。 解析：局部高温会造成液体剧烈沸腾冲出试管，存在安全隐患。 易错提示：只写防止试管炸裂，未说明液体飞溅的核心风险。 考点：液体加热实验安全规范。 四、课后拓展参考答案 答案：打开汽水瓶盖，将导管连接瓶口，把释放出的气体通入盛有澄清石灰水的试管中。 解析：减压后汽水释放，通入石灰水完成检验。 易错提示：直接将汽水倒入石灰水中，饮料添加剂干扰浑浊现象。 考点：二氧化碳检验方法的生活迁移。 答案：澄清石灰水变白色浑浊。 解析：与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀。 易错提示：描述为 “溶液变红”。 考点：二氧化碳检验实验现象。 答案： 解析：检验二氧化碳的标准化学方程式。 易错提示：漏沉淀符号、配平错误。 考点：二氧化碳与碱反应方程式书写。 五、课后习题参考答案 A 层 基础过关 1.答案：石灰石（大理石）；复分解 解析：碳酸钙与盐酸互相交换成分生成新物质，属于复分解反应。 易错提示：反应类型写成分解、化合反应。 考点：制取二氧化碳的原料与反应基本类型。 2.答案：瓶口；瓶内 解析：验满检验瓶口气体，检验需要通入瓶内确认气体成分。 易错提示：两处填写颠倒。 考点：验满与检验操作区分。 3.答案：下层先灭 解析：密度大于空气，先聚集在烧杯底部。 易错提示：上层先灭。 考点：二氧化碳灭火实验现象。 4.答案： 解析：碳酸受热分解生成水和二氧化碳。 易错提示：漏加热条件、气体符号。 考点：碳酸分解方程式。 5.答案：镊子 解析：块状固体药品使用镊子夹取。 易错提示：药匙。 考点：块状固体取用仪器。 B 层 能力提升 参考答案示例 1.原因：装置气密性差，生成的二氧化碳泄漏，没有通入澄清石灰水中； 解决办法：重新塞紧橡胶塞、检查导管连接处密封，再次检验气密性合格后重新实验。 补充合理答案：盐酸浓度过大，挥发氯化氢气体溶于石灰水，消耗氢氧化钙，无法生成沉淀；更换稀盐酸重新实验。 解析：装置漏气、浓盐酸挥发是实验无浑浊两大核心故障。 易错提示：只写故障，不给出可操作解决措施。 考点：化学实验故障分析与优化。 2.答案：物理性质：二氧化碳密度比空气大；化学性质：二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧。 解析：密度大隔绝下层空气，不燃不助燃终止燃烧。 易错提示：将能溶于水作为灭火相关性质。 考点：二氧化碳灭火的性质原理。 C 层 思维拓展 1.答案：集中加热试管底部会使局部液体过热，发生暴沸，液体飞溅烫伤人；规避方法：加热初期不断移动试管预热，使整支试管受热均匀，之后再对液体中下部集中加热。 解析：预热是液体加热的核心安全操作。 易错提示：仅写试管炸裂，忽略液体飞溅主要安全隐患。 考点：液体加热实验安全规范。 六、问题与交流参考答案 参考示例 问题：倾倒二氧化碳时上层蜡烛先熄灭；解决办法：沿烧杯内壁缓慢倾倒二氧化碳，避免气流直接吹散上层空气。 问题：装置气密性检查失败；解决办法：重新塞紧橡胶塞，调整乳胶管连接处，再次检验气密性。 解析：围绕学生实操高频故障作答，贴合真实实验场景。 易错提示：只描述问题，无对应的解决方法。 考点：实验实操故障排查。 答案：见课后拓展完整解答内容。 考点总结说明 （一）核心考点梳理表 核心考点 知识点详情 中考常见考法 易错点提示 生活 / 科技情景联系 实验室制取全套操作 固液常温装置搭建、气密性检查、块状药品取用、向上排空气收集、验满全流程规范操作 实验大题装置选择、气密性书写、故障分析 1. 验满与检验操作位置混淆；2. 选用浓盐酸、稀硫酸制取；3. 块状石灰石竖直投入打破试管 家用简易灭火器、水产养殖增碳装置、建材石灰石加工 三类经典性质验证实验 灭火、与水对比、澄清石灰水检验实验的现象、原理、方程式书写 选择题性质判断、实验探究现象归纳、方程式书写 1. 误认为直接使石蕊变红；2. 石灰水方程式漏沉淀符号 二氧化碳灭火器、汽水碳酸化、墙体石灰浆硬化、溶洞形成 气体制取通用探究思路 反应物状态 + 反应条件定发生装置；气体密度、溶解性定收集装置；区分检验、验满逻辑 陌生气体制取方案迁移、装置评价 1. 忽略气体与水发生反应；2. 检验、验满操作混用 食品保鲜气体制备、环境监测气体采样装置设计 （二）中考情景化试题解题技巧 汽水、灭火器类生活情景题，剥离场景，锁定的吸收 / 释放反应、专属检验方法； 装置选择类题目两步判断：①反应物形态、温度选发生装置；②密度、水溶性、反应性选收集装置； 方程式书写必须核对配平、反应条件、沉淀 / 气体符号三大扣分细节； 实验操作题严格贴合教材原文规范作答，液体加热预热、块状固体一横二放三慢竖、验满置于瓶口，均为得分关键点。 word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $